(57)【要約】  基板にビアを形成する方法は、互いに取り外し可能に結合された複数の基板の積層体の厚さを通じて延在する損傷域をエッチングする工程を有してなる。積層体における基板の各々は、その積層体における別の基板の表面に取り外し可能に結合された少なくとも１つの表面を有し、積層体における基板が剥離されたときに、各基板は、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する少なくとも１つの表面を有する。
2019529310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルービアを有する基板を形成する方法において、
積層体において互いに取り外し可能に結合された複数の基板の厚さを通じて延在する損傷域をエッチングして、該積層体の厚さを通じて延在するスルービアを形成する工程、
を有してなり、
前記複数の基板の各々は、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面は、該複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、方法。
【請求項２】
前記エッチングする工程の前に、前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に、約０．５ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ビアを有する基板を形成する方法において、
積層体における損傷域をエッチングして、該積層体内にビアを形成する工程、
を有してなり、
前記積層体は、第１の基板および少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板を備え、
前記複数の基板の各々は、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された少なくとも１つの表面を有し、
前記損傷域は、前記少なくとも１つの追加の基板の全厚を通じて延在し、前記エッチングする工程により、該少なくとも１つの追加の基板内にスルービアが形成され、
前記エッチングする工程により、前記第１の基板内にブラインドビアが形成され、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の前記少なくとも１つの表面は、該複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、方法。
【請求項５】
前記第１の基板の損傷域が、該第１の基板の一部だけを通って延在する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の基板の損傷域が該第１の基板を通って延在し、該損傷域の一部だけがエッチングされて、前記ブラインドビアを形成する、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記エッチングする工程の前に、前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、請求項４から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ガラス系基板において、
約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する第一面、
第二面、および
前記第一面から延在する少なくとも１つのビア、
を備え、
前記ガラス系基板の厚さは２００μｍ以下である、ガラス系基板。
【請求項９】
前記少なくとも１つのビアが、前記第一面から前記第二面まで延在するスルービア、またはブラインドビアである、請求項８記載のガラス系基板。
【請求項１０】
積層体において、
互いに取り外し可能に結合された複数の基板、および
前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つのスルービア、
を備え、
前記複数の基板の各々が、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、積層体。
【請求項１１】
積層体において、
第１の基板と少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板、
前記第１の基板内の少なくとも１つのブラインドビア、および
前記少なくとも１つの追加の基板内の少なくとも１つのスルービア、
を備え、
前記複数の基板の各々が、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、積層体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１６年９月９日に出願された米国仮特許出願第６２／３８５４４７号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、ビアを有する物品、および基板にビアを形成する方法に関する。具体的には、本開示は、ビアを有する物品、および基板の表面粗さ（Ｒａ）を維持するエッチング過程を含む、基板にビアを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気接続をより広いピッチに広げるために、または電気接続を異なる電気接続に変更するために、高周波（ＲＦ）フィルタを有するデバイスを含む電子デバイスにおける電気的インターフェースとして、インターポーザが使用されることがある。ガラス製およびガラスセラミック製インターポーザが、シリコンおよび繊維強化高分子に代わる魅力的な代替案となってきた。これは、一部には、大型の薄板に形成されるガラスの能力のためである。しかしながら、電子デバイスが絶えず薄くなるにつれて、多くの用途では、インターポーザの厚さが３００μｍ以下である必要がある。そのような薄いガラスおよびガラスセラミックは、ガラス／ガラスセラミックの脆性および剛性の欠如のために、製造手順において取り扱うのが難しくなり得る。その脆性および剛性の欠如を解消するために、そのガラスまたはガラスセラミック基板を結合する担体を使用する製造方法が開発されてきた。
【０００４】
ガラスまたはガラスセラミック物品を担体に取り外し可能に結合するために、ファンデルワールス力が使用されることがある。その取り外し可能な結合のエネルギーは、剥離可能でありつつ、フラットパネル製造に残存するのに十分である。しかしながら、ガラスまたはガラスセラミック物品の表面粗さ（Ｒａ）が高すぎると、ファンデルワールス力により、あったとしても、弱い結合しか生じないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、基板を担体に取り外し可能に結合できるように、低い表面粗さ（Ｒａ）を維持しながら、基板にビアを形成する方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様において、スルービアを有する基板を形成する方法は、互いに取り外し可能に結合された複数の基板の積層体の厚さを通じて延在する損傷域をエッチングする工程を有してなる。積層体における基板の各々は、その積層体における別の基板の表面に取り外し可能に結合された少なくとも１つの表面を有し、複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の表面は、複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。
【０００７】
複数の基板を剥離する工程をさらに含む、第１の態様による第２の態様。
【０００８】
エッチングする工程の前に、積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、第１または第２の態様による第３の態様。
【０００９】
積層板内に少なくとも１つの損傷域を形成する工程が、積層体にレーザパルスを印加して、その少なくとも１つの損傷域を形成する工程を含む、第３の態様による第４の態様。
【００１０】
その複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の表面が、複数の基板の剥離の際に、約０．５ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、第１から第４の態様のいずれか１つによる第５の態様。
【００１１】
その複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の表面が、複数の基板の剥離の際に、約０．４ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、第１から第４の態様のいずれか１つによる第６の態様。
【００１２】
その複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに取り外し可能に結合されている、第１から第６の態様のいずれか１つによる第７の態様。
【００１３】
複数の基板が取り外し可能に結合される前に、その複数の基板の各々の厚さを通る少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含み、その複数の基板の各々の厚さを通る少なくとも１つの損傷域が、積層体において揃えらている、第１から第７の態様のいずれか１つによる第８の態様。
【００１４】
複数の基板が、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、およびその組合せからなる群より選択される、第１から第８の態様のいずれか１つによる第９の態様。
【００１５】
積層体において互いに取り外し可能に結合された複数の基板の積層体の厚さを通じて延在する損傷域が、フッ化水素酸を含むエッチング液によりエッチングされる、第１から第９の態様のいずれか１つによる第１０の態様。
【００１６】
積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板からなる、第１から第１０の態様のいずれか１つによる第１１の態様。
【００１７】
第１２に態様において、ビアを有する基板を形成する方法は、積層体における損傷域をエッチングする工程を有してなり、その積層体は、第１の基板および少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板を備え、その複数の基板の各々は、その複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された少なくとも１つの表面を有する。その損傷域は、少なくとも１つの追加の基板の全厚を通じて延在し、エッチングする工程により、少なくとも１つの追加の基板内にスルービアが形成され、エッチングする工程により、第１の基板内にブラインドビアが形成される。その複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の少なくとも１つの表面は、複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。
【００１８】
第１の基板の損傷域が、第１の基板の一部だけを通って延在する、第１２の態様による第１３の態様。
【００１９】
第１の基板の損傷域がその第１の基板を通って延在し、その損傷域の一部だけがエッチングされて、ブラインドビアを形成する、第１２の態様による第１４の態様。
【００２０】
複数の基板を互いから剥離する工程をさらに含む、第１２から第１４の態様のいずれか１つによる第１５の態様。
【００２１】
エッチングする工程の前に、積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、第１２から第１５の態様のいずれか１つによる第１６の態様。
【００２２】
積層体内に少なくとも１つの損傷域を形成する工程が、結合されたウエハー対にレーザパルスを印加して、少なくとも１つの損傷域を形成する工程を含む、第１２から第１６の態様のいずれか１つによる第１７の態様。
【００２３】
その複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、第１２から第１７の態様のいずれか１つによる第１８の態様。
【００２４】
第１の基板の厚さの一部を通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程、および配置された少なくとも１つの追加の基板の全厚を通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含み、第１の基板および少なくとも１つの追加の基板が互いに取り外し可能に結合されたときに、第１の基板内の少なくとも１つの損傷域が、その少なくとも１つの追加の基板内の少なくとも１つの損傷域に揃えられている、第１２から第１４の態様のいずれか１つによる第１９の態様。
【００２５】
複数の基板が、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、およびその組合せからなる群より選択される、第１２から第１９の態様のいずれか１つによる第２０の態様。
【００２６】
積層体の損傷域が、フッ化水素酸を含むエッチング液によりエッチングされる、第１２から第２０の態様のいずれか１つによる第２１の態様。
【００２７】
積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板からなる、第１２から第２１の態様のいずれか１つによる第２２の態様。
【００２８】
第２３の態様において、ガラス系基板は、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する第一面、第二面、およびその第一面から延在する少なくとも１つのビアを備え、そのガラス系基板の厚さは２００μｍ以下である。
【００２９】
ガラス系基板がガラスまたはガラスセラミックである、第２３の態様による第２４の態様。
【００３０】
少なくとも１つのビアが、第一面から第二面まで延在するスルービアである、第２３または第２４の態様による第２５の態様。
【００３１】
少なくとも１つのビアがブランドビアである、第２３から第２５の態様のいずれか１つによる第２６の態様。
【００３２】
少なくとも１つビア内に導電性材料が配置されている、第２３から第２６の態様のいずれか１つによる第２７の態様。
【００３３】
第２８の態様において、積層体は、互いに取り外し可能に結合された複数の基板を、その積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つのスルービアと共に備える。その複数の基板の各々は、その複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有する。そして、複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の表面が、複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。
【００３４】
積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板からなる、第２８の態様による第２９の態様。
【００３５】
その複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、第２８または第２９の態様による第３０の態様。
【００３６】
第３１の態様において、積層体は、第１の基板と少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板、第１の基板内の少なくとも１つのブラインドビア、および少なくとも１つの追加の基板内の少なくとも１つのスルービアを備え、複数の基板の各々が、複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された複数の基板の各々の表面が、複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。
【００３７】
積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板からなる、第３１の態様による第３２の態様。
【００３８】
その複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、第３１または第３２の態様による第３３の態様。
【００３９】
本発明の追加の特徴および利点が、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。
【００４０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、請求項の主題の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する目的であることが理解されよう。添付図面は、様々な実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を示しており、説明と共に、請求項の主題の原理および作動を説明する働きをする。
【００４１】
図面に示された実施の形態は、事実上、説明的かつ例示であり、請求項により定義される主題を限定する意図はない。説明のための実施の形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号により示されている、以下の図面と共に読んだときに理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ここに記載された過程により得られる物品の例示の断面図
【図２】少なくとも１つのビアを有する物品を製造する過程の概要を述べる例示の流れ図
【図３Ａ】基板内に少なくとも１つのビアを形成する過程のある段階での基板の例示の断面図
【図３Ｂ】基板内に少なくとも１つのビアを形成する過程の次の段階での基板の例示の断面図
【図３Ｃ】基板内に少なくとも１つのビアを形成する過程のその次の段階での基板の例示の断面図
【図３Ｄ】基板内に少なくとも１つのビアを形成する過程のさらに次の段階での基板の例示の断面図
【図４】互いに取り外し可能に結合された３つの基板の積層体の例示の断面図
【図５】エッチング液浴中の例示の積層体の説明図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
広く図面を参照すると、ここに提供される、少なくとも１つのビアを有する物品および基板に少なくとも１つのビアを形成する方法の実施の形態は、さらなる加工のために基板を担体に取り外し可能に結合できるように、基板の表面粗さ（Ｒａ）を維持することができる。ここで、その例が添付図面に示されている、少なくとも１つのビアを有する物品および基板に少なくとも１つのビアを形成する方法の様々な実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部分を指すために、図面に亘り同じ参照番号が使用される。図面に示された実施の形態は、一定の縮尺で描かれておらず、説明目的のためだけに、相対的なサイズおよび幅を選択したことに留意のこと。
【００４４】
ここに開示された物品は、例えば、半導体パッケージにおけるインターポーザとして使用でき、その物品は、エッチングされたホール（例えば、ビア）と、以下に限られないが、半導体デバイス、高周波（ＲＦ）デバイス（例えば、アンテナ、スイッチなど）、インターポーザデバイス、マイクロ電子デバイス、光電子デバイス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスおよびビアが利用される他の用途のために、ビア金属化および再配線層（ＲＤＬ）の施用を含む後続加工を成功させる表面属性とを有する。典型的に、ガラスまたはガラスセラミックインターポーザでは、電気的インターフェースを提供するために、ビア（ホール）に導電性材料を充填する必要がある。ガラスまたはガラスセラミック基板内にビアを形成する例示の方法は、そのガラスまたはガラスセラミック基板の厚さを通じて損傷域を形成し、次いで、その基板をエッチング液中に浸漬することによるものである。次に、そのエッチング液は、損傷域から材料を除去して、ホールを拡大するであろう。しかしながら、そのエッチング過程は選択的ではなく、材料は、インターポーザの両面から除去されるだけでなく、ホールも拡大するであろう。これにより必ず、表面粗さ（Ｒａ）が増加してしまう。その物品は、後続加工のために担体に取り外し可能に／一時的に結合されることがあり、基板の表面粗さ（Ｒａ）があまりに増加しすぎている場合、その表面粗さは、取り外し可能な結合、例えば、ファンデルワールス結合が適切に形成され得る範囲を外れてしまうであろう。
【００４５】
実施の形態は、ビアを形成するために取り外し可能に結合された基板をエッチングする前に、ある基板の表面を別の基板の表面に取り外し可能に結合することによって、基板の少なくとも１つの表面のエッチング前の表面粗さを維持する。ビア形成中に基板の低い表面粗さを維持することによって、基板は、さらなる加工のために、担体に取り外し可能に結合できる。加工後、基板は担体から取り外すことができ、よって、担体は、さらに別の基板を加工するために再利用できる。ビア形成のための物品および方法の様々な実施の形態が、以下に詳しく記載されている。
【００４６】
図１は、例示の完成物品１００を示している。いくつかの実施の形態において、完成物品１００は、第１と第２の互いに反対の表面１０２、１０４を有する基板であることがある。完成物品１００は、少なくとも１つのビア１０６を有することがある。図１には多数のビア１０６が示されているが、これは例示にすぎず、完成物品１００は１つのビア１０６を有してもよい。完成物品１００内のビア１０６は、図１に示されるように、基板１００の全厚を通じて延在するスルービアであることがある。代わりの実施の形態において、完成物品１００内のビア１０６は、基板１００の厚さの一部しか延在しないブラインドビアであることがある。さらに別の実施の形態において、完成物品１００は、スルービアとブラインドビアの組合せを有することがある。完成物品１００の少なくとも１つの表面１０２、１０４は、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。いくつかの実施の形態において、基板１００の第１と第２の表面１０２、１０４の両方は、約０．６ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下、約０．４ｎｍ以下、約０．３ｎｍ以下、または約０．２ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有することがある。ここに用いられているように、表面粗さ（Ｒａ）は、局所表面高さと平均表面高さとの間の差の算術平均として定義され、以下の式：
【００４７】
【数１】
2019529310.tif 000003
【００４８】
により記載することができ、式中、ｙｉは、平均表面高さに対する局所表面高さである。表面粗さ（Ｒａ）は、Ｚｙｇｏから入手できる表面形状測定装置を使用して測定することができ、その場合、少なくとも３つの約１００μｍ×１００μｍの試料面積における表面粗さ（Ｒａ）が測定され、平均される。
【００４９】
基板１００は、ガラス系基板であることがある。例示のガラス系基板の材料としては、以下に限られないが、ガラス（溶融シリカを含む）およびガラスセラミックが挙げられる。基板がガラスである場合、その基板は、制限なく、溶融シリカ（例えば、少なくとも９９％のシリカ）、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノホウ酸塩ガラス、およびソーダ石灰ガラスを含む様々なガラス組成物から形成してよい。さらに、基板１００は、強化されていても（例えば、イオン交換過程により）、強化されていなくてもよい。例示の基板としては、以下に限られないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＥＡＧＬＥ  ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｌｏｔｕｓ（商標）ＮＸＴガラス、およびＣｏｒｎｉｎｇ  Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラスが挙げられる。さらに他の実施の形態において、基板１００は、セラミックなどの他の材料から製造されてもよい。いくつかの実施の形態において、基板１００は、約２５μｍから約３，０００μｍ、約２５μｍから約２，０００μｍ、約２５μｍから約１，０００μｍ、約５０μｍから約３，０００μｍ、約５０μｍから約２，０００μｍ、約５０μｍから約１，０００μｍ、約１００μｍから約３，０００μｍ、約１００μｍから約２，０００μｍ、約１００μｍから約１，０００μｍ、約２００μｍから約３，０００μｍ、約２００μｍから約２，０００μｍ、約２００μｍから約１，０００μｍ、約５００μｍから約３，０００μｍ、約５００μｍから約２，０００μｍ、約５００μｍから約１，０００μｍ、約３，０００μｍ以下、約２０００μｍ以下、約１，０００μｍ以下、約５００μｍ以下、約４００μｍ以下、約３００μｍ以下、約２００μｍ以下、または約１００μｍ以下の範囲の厚さを有することがある。
【００５０】
図２は、概して、基板の少なくとも１つの表面の表面粗さ（Ｒａ）を維持しつつ、基板内に少なくとも１つのビアを形成する例示の過程を示す例示の流れ図２００を示している。この流れ図に示された各工程は、様々な図面の記載を通じてより詳しく記載されるが、概して、基板を結合する工程２０２、基板内に損傷域を形成する工程２０４、損傷域をエッチングする工程２０６、および基板を剥離する工程２０８を含む。流れ図２００は、特定の順序を有すると示されているが、本開示の実施の形態は、図２に示された工程の順序に制限されないことを理解すべきであることに留意のこと。
【００５１】
ここで、図３Ａを参照すると、少なくとも、互いに反対の第１と第２の表面３１２、３１４を有する第１の基板３１０および互いに反対の第１と第２の表面３２２、３２４を有する第２の基板３２０が提供される。いくつかの実施の形態において、第１の表面３１２、３２２および／または第２の表面３１４、３２４は、約０．６ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下、約０．４ｎｍ以下、約０．３ｎｍ以下、または約０．２ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有することがある。
【００５２】
図２に示されるようないくつかの実施の形態において、前記過程における例示の工程２０２で、基板３１０の結合面３１４を別の基板３２０の表面３２２に取り外し可能に結合させて、基板の積層体を形成することがある。図３Ｂは、互いに取り外し可能に結合された基板３１０、３２０の積層体３００を示している。図３Ｂは２つの基板の積層体を示しているが、積層体において３つ以上の基板を互いに取り外し可能に結合しても差し支えない。ここに用いられているように、結合された基板が、それらの基板に壊滅的な損傷（例えば、割れ目）を生じずに、十分な分離力を印加した際に剥離できる場合、結合は取り外し可能である。基板を取り外し可能に結合する例示の方法の１つは、ここに全てが引用される、米国特許出願公開第２０１４／０１７０３７８号明細書に開示されたものなど、ファンデルワールス結合を使用するものである。ファンデルワールス結合は、概して、第２の物品の表面上に第１の物品の表面を配置する工程、および第１の物品の温度を上昇させ、その後、室温に冷却する工程を含む。その結果、第１と第２の基板３１０、３２０は、積層体において互いに取り外し可能に結合されており、互いに結合された積層体３００における基板の内面３１４、３２２は、その過程の後の段階でのエッチング液への暴露が最小になる。その結果、結合面３１４、３２２の各々のエッチング前の表面粗さ（Ｒａ）は、エッチング過程の後に維持される、および／または最小しか変化しない。いくつかの実施の形態において、十分なファンデルワールス結合には、少なくとも２００ｍＪ／ｍ２の付着エネルギーが必要である。先に述べたように、剥離後の結合面３１４、３２２の表面粗さ（Ｒａ）は、約０．６ｎｍ以下、約０．５ｎｍ以下、約０．４ｎｍ以下、約０．３ｎｍ以下、または約０．２ｎｍ以下である。約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）により、少なくとも２００ｍＪ／ｍ２の付着エネルギーが可能になる。
【００５３】
図３Ｂは、２つの基板が互いに取り外し可能に結合した積層体を示しているが、これは例示にすぎない。それゆえ、いくつかの実施の形態において、積層体は、例えば、図４に示されているように、互いに取り外し可能に結合した３つ以上の基板を有することがあり、その場合、積層体４００は、互いに取り外し可能に結合した３つ以上の基板４１０、４２０、４３０から作られることがある。
【００５４】
図２に示されるようないくつかの実施の形態において、工程２０４は、図３Ｂに示されるように、レーザを使用して、積層体３００において少なくとも１つの損傷域３０６を形成する工程を含むことがある。他の実施の形態において、積層体を形成するために、基板が、少なくとも１つの損傷域を有する別の基板に取り外し可能に結合される前に、各基板において、少なくとも１つの損傷域３０６が形成されることがある。この実施の形態において、少なくとも１つの損傷域を有する基板の表面が、少なくとも１つの損傷域を有する別の基板の表面に取り外し可能に結合されるときに、それらの損傷域が揃うように、それらの基板は結合される。図３Ｂに示されるように、少なくとも１つの損傷域３０６は、基板３１０、３２０の各々の厚さを通じて延在することがある。代わりの実施の形態（図示せず）において、少なくとも１つの損傷域は、積層体の全厚を通じて延在しないことがある。この実施の形態において、少なくとも１つの損傷域は、第１の基板４１０の厚さの一部しか延在しないが、第１の基板４１０上に配置された基板４２０、４３０の各々の全厚を通じて延在する。
【００５５】
少なくとも１つの損傷域３０６は、様々な方法で形成してよい。いくつかの実施の形態において、少なくとも１つの損傷域３０６は、高エネルギーレーザパルスを印加して積層体を通る狭い孔を除去し、後続のエッチング過程中にその中にエッチング液を流すことによって形成されることがある。他の実施の形態において、少なくとも１つの損傷域３０６は、基板３１０、３２０の厚さを通る孔ではなく、むしろ、パルス状レーザにより形成されたレーザ誘起損傷の線であることがある。そのパルス状レーザは、例えば、非線形マレット・フォトン(mullet-photon)吸収により損傷線を形成することがある。少なくとも１つの損傷域３０６を画成するレーザ誘起損傷の線内の材料の除去速度は、その後のエッチング過程中の少なくとも１つの損傷域３０６の外側の材料の除去速度よりも速い。レーザ損傷形成およびその後のエッチングを行うための例示の方法が、米国特許第９２７８８８６号および米国特許出願公開第２０１５／０１６６３９５号の各明細書に開示されており、その各々がここに全て引用される。
【００５６】
図２のブロック２０６を参照すると、積層体３００における少なくとも１つの損傷域３０６をエッチングして、損傷域３０６からビア３０８を形成することがある。図５に示されるように、エッチング過程は、エッチング液５００浴中に積層体３００を浸漬する工程を含むことがある。それに加え、またはそれに代えて、エッチング液５００を積層体３００上に吹き付けてもよい。エッチング液５００は、積層体３００の基板３１０、３２０から材料を除去して、少なくとも１つの損傷域３０６の直径を拡大して、ビア３０８を形成することがある。どの適切なエッチング液を使用してもよい。エッチング液の非限定例としては、硝酸、塩化水素酸、またはリン酸などの強鉱酸、フッ化水素酸、重フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウムなどのフッ素含有エッチング液が挙げられる。エッチング液は、第１の基板３１０の第１の表面３１２、第２の基板３２０の第２の表面３２４、または両方の表面から損傷域３０６に流れ込んでよい。いくつかの実施の形態において、そのエッチング液および／または積層体は、例えば、以下に限られないが、超音波またはメガソニック振動により、激しく動かされることがある。制限ではなく、一例として、ビア３０８は、約５μｍから約１５０μｍ、約２０μｍから約１５０μｍ、または約５μｍから約２０μｍの範囲の直径を有することがある。いくつかの実施の形態において、表面３２４のビア３０８の開口の直径および表面３１２のビア３０８の開口の直径は、同じである、または２μｍ以下しか異ならないことがあり、よって、ビア３０８は実質的に円筒形である。他の実施の形態において、ビア３０８は、円錐形状を有し、垂直方向のみに対称的であることがある。
【００５７】
図２のブロック２０８を参照すると、ビア３０８をエッチングした後、基板３１０、３２０を剥離、すなわち、分離することができる。取り外し可能に結合された基板を剥離する例示の方法の１つは、米国特許出願公開第２０１４／０１７０３７８号明細書に開示されているような、基板の間にカミソリの刃を挿入することによるものである。基板３１０、３２０を剥離した後、少なくとも、エッチング過程中に一時的に互いに結合された表面３１４、３２２は、エッチング液に曝されなかったので、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する。そして、図３Ｄに示された実施の形態において、各基板は、その基板の厚さを通じて延在する１つ以上のスルービア３０８を有する。図４に示されたものなど、他の実施の形態において、少なくとも１つの基板は、基板の全厚を通じて延在しない少なくとも１つのブラインドビア（例えば、基板４１０において）を有することがあり、少なくとも１つの基板は、少なくとも１つのスルービア（例えば、基板４２０および４３０）を有することがある。先に述べたように、第１の基板４１０におけるブラインドビアは、第１の基板４１０の厚さの一部のみを通じてしか延在しないが、第１の基板４１０上に配置された基板４２０、４３０の各々の全厚を通じて延在するブラインドビアに対応する損傷域を有することによって得られることがある。エッチングは、基板４２０、４３０における損傷域がスルービアになり、第１の基板４１０における損傷域がブラインドビアになるように行われる。あるいは、いくつかの実施の形態において、損傷域がレーザ誘起損傷の線である場合、その損傷域は、第１の基板４１０の全厚を通じて延在することがあるが、エッチング液は、第１の基板４１０上にブラインドビアしか形成されないように制御される。図示されていないが、いくつかの実施の形態において、積層体における１つ以上の基板は、少なくとも１つのブラインドビアおよび少なくとも１つスルービアを有することがある。
【００５８】
いくつかの実施の形態において、ここに記載された過程の結果として、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する表面から少なくとも１つのビア１０６が延在する、厚さが約３００μｍ以下、２００μｍ以下、または１００μｍ以下のガラス系物品１００が製造される。いくつかの実施の形態において、少なくとも１つのビア１０６は、図１に示されるようなスルービアであり、他の実施の形態において、少なくとも１つのビアはブラインドビアである。約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する表面およびその表面から延在するビアを備えた、厚さが約３００μｍ以下、２００μｍ以下、または１００μｍ以下のガラス系基板は、従来の過程によって、得られなかったであろうと考えられる。例えば、ガラス系基板の表面を、３００μｍ以下、２００μｍ以下、または１００μｍ以下の厚さおよび約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）まで研磨またはエッチングすると、ガラス系基板に亀裂が生じるおよび／またはガラス系基板が割れるであろう。
【００５９】
ビア３０８をエッチングし、基板３１０、３２０を剥離した後、それらの基板３１０、３２０に、追加の特性を獲得するために追加の加工工程を施すことができる。先に述べたように、ガラス系基板は非常に薄いことがある（例えば、２００μｍ未満から７００μｍまでのどこか）。そのような薄い材料は、基板３１０の脆性および剛性の欠如のために、製造手順中に取り扱いが難しいであろう。脆性および剛性の欠如を解消するために、基板３１０の第２の表面３１４を担体の結合面上に配置することによって、基板３１０を担体に取り外し可能に結合することができる。基板３１０を担体に取り外し可能に結合する例示の方法の１つが、先に述べたように、米国特許出願公開第２０１４／０１７０３７８号明細書に開示されたような、ファンデルワールス結合を使用するものである。ファンデルワールス結合は、基板の全域を担体から取り外せつつ（１度に全て、または部分的にのいずれか）、加工（例えば、高温加工）に耐えることのできる結合を形成する能力のために、後続加工にとって有益である。基板３１０が取り外された後、担体は、追加の基板を加工するために、再利用することができる。
【００６０】
担体は、例えば、ガラスなどの、どのような適切な材料のものであってもよい。担体は、ガラスである必要は無く、その代わりに、例えば、セラミック、ガラスセラミック、シリコンまたは金属であってよい。担体は、ガラスから製造される場合、以下に限られないが、アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、ソーダ石灰ケイ酸塩を含む、どのような適切な組成物のものであってもよく、最終用途に応じて、アルカリ含有、または無アルカリのいずれであってもよい。担体は、どのような適切な厚さを有してもよい。それに加え、担体は、一層、または互いに結合された（例えば、積層により）多層（多数の薄いシートを含む）から作られてもよい。さらに、担体の熱膨張係数は、高温での加工中に基板３１０が担体から分離するのを防ぐ、または基板３１０が反るのを防ぐために、基板３１０のものと実質的に一致させられるであろう。基板３１０の表面粗さ（Ｒａ）は、担体の表面粗さに加わる。したがって、いくつかの実施の形態において、少なくとも２００ｍＪ／ｍ２の付着エネルギーが達成されるように、担体が０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有することがある。
【００６１】
加工中に担体と基板３１０が分離しないように、一旦、担体に基板３１０が十分に結合されたら、基板３１０にさらなる加工を施してもよい。基板３１０の加工としては、基板３１０にアルカリ性洗浄液を施すこと、基板３１０をウェットエッチングすること、基板３１０を研磨すること、基板３１０を金属メッキすること、ウェットエッチングにより基板３１０に金属パターニングすること、蒸着により基板３１０上に材料を堆積させること、ビア１０８に導電性材料を充填すること、および基板３１０をアニーリングすることなどの工程が挙げられる。
【００６２】
請求項の主題の精神および範囲から逸脱せずに、ここに記載された実施の形態に様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。それゆえ、本明細書は、ここに記載された様々な実施の形態の改変および変更を、そのような改変および変更が付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に入るという条件で、包含することが意図されている。
【００６３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００６４】
実施形態１
スルービアを有する基板を形成する方法において、
積層体において互いに取り外し可能に結合された複数の基板の厚さを通じて延在する損傷域をエッチングして、該積層体の厚さを通じて延在するスルービアを形成する工程、
を有してなり、
前記複数の基板の各々は、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面は、該複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、方法。
【００６５】
実施形態２
前記複数の基板を剥離する工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００６６】
実施形態３
前記エッチングする工程の前に、前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、実施形態１または２に記載の方法。
【００６７】
実施形態４
前記積層板内に前記少なくとも１つの損傷域を形成する工程が、該積層体にレーザパルスを印加して、該少なくとも１つの損傷域を形成する工程を含む、実施形態３に記載の方法。
【００６８】
実施形態５
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に、約０．５ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、実施形態１から４いずれか１つに記載の方法。
【００６９】
実施形態６
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に、約０．４ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、実施形態１から５いずれか１つに記載の方法。
【００７０】
実施形態７
前記複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに取り外し可能に結合されている、実施形態１から６いずれか１つに記載の方法。
【００７１】
実施形態８
前記複数の基板が取り外し可能に結合される前に、該複数の基板の各々の厚さを通る少なくとも１つの損傷域を形成する工程、
をさらに含み、
前記複数の基板の各々の厚さを通る前記少なくとも１つの損傷域が、前記積層体において揃えられている、実施形態１から７いずれか１つに記載の方法。
【００７２】
実施形態９
前記複数の基板が、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、およびその組合せからなる群より選択される、実施形態１から８いずれか１つに記載の方法。
【００７３】
実施形態１０
前記積層体において互いに取り外し可能に結合された複数の基板の積層体の厚さを通じて延在する前記損傷域が、フッ化水素酸を含むエッチング液によりエッチングされる、実施形態１から９いずれか１つに記載の方法。
【００７４】
実施形態１１
前記積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板を含む、実施形態１から１０いずれか１つに記載の方法。
【００７５】
実施形態１２
ビアを有する基板を形成する方法において、
積層体における損傷域をエッチングして、該積層体内にビアを形成する工程、
を有してなり、
前記積層体は、第１の基板および少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板を備え、
前記複数の基板の各々は、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された少なくとも１つの表面を有し、
前記損傷域は、前記少なくとも１つの追加の基板の全厚を通じて延在し、前記エッチングする工程により、該少なくとも１つの追加の基板内にスルービアが形成され、
前記エッチングする工程により、前記第１の基板内にブラインドビアが形成され、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の前記少なくとも１つの表面は、該複数の基板の剥離の際に、約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、方法。
【００７６】
実施形態１３
前記第１の基板の損傷域が、該第１の基板の一部だけを通って延在する、実施形態１２に記載の方法。
【００７７】
実施形態１４
前記第１の基板の損傷域が該第１の基板を通って延在し、該損傷域の一部だけがエッチングされて、前記ブラインドビアを形成する、実施形態１２に記載の方法。
【００７８】
実施形態１５
前記複数の基板を互いから剥離する工程をさらに含む、実施形態１２から１４いずれか１つに記載の方法。
【００７９】
実施形態１６
前記エッチングする工程の前に、前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程をさらに含む、実施形態１２から１５いずれか１つに記載の方法。
【００８０】
実施形態１７
前記積層体内に前記少なくとも１つの損傷域を形成する工程が、結合されたウエハー対にレーザパルスを印加して、該少なくとも１つの損傷域を形成する工程を含む、実施形態１６に記載の方法。
【００８１】
実施形態１８
前記複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、実施形態１２から１７いずれか１つに記載の方法。
【００８２】
実施形態１９
前記第１の基板の厚さの一部を通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程、および
配置された前記少なくとも１つの追加の基板の全厚を通じて延在する少なくとも１つの損傷域を形成する工程、
をさらに含み、
前記第１の基板および前記少なくとも１つの追加の基板が互いに取り外し可能に結合されたときに、該第１の基板内の前記少なくとも１つの損傷域が、該少なくとも１つの追加の基板内の前記少なくとも１つの損傷域に揃えられる、実施形態１２から１８いずれか１つに記載の方法。
【００８３】
実施形態２０
前記複数の基板が、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、およびその組合せからなる群より選択される、実施形態１２から１９いずれか１つに記載の方法。
【００８４】
実施形態２１
前記積層体の損傷域が、フッ化水素酸を含むエッチング液によりエッチングされる、実施形態１２から２０いずれか１つに記載の方法。
【００８５】
実施形態２２
前記積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板を含む、実施形態１２から２１いずれか１つに記載の方法。
【００８６】
実施形態２３
ガラス系基板において、
約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する第一面、
第二面、および
前記第一面から延在する少なくとも１つのビア、
を備え、
前記ガラス系基板の厚さは２００μｍ以下である、ガラス系基板。
【００８７】
実施形態２４
前記ガラス系基板がガラスまたはガラスセラミックである、実施形態２３に記載のガラス系基板。
【００８８】
実施形態２５
前記少なくとも１つのビアが、前記第一面から前記第二面まで延在するスルービアである、実施形態２３または２４に記載のガラス系基板。
【００８９】
実施形態２６
前記少なくとも１つのビアがブランドビアである、実施形態２３または２４に記載のガラス系基板。
【００９０】
実施形態２７
前記少なくとも１つビア内に導電性材料が配置されている、実施形態２３から２６いずれか１つに記載のガラス系基板。
【００９１】
実施形態２８
積層体において、
互いに取り外し可能に結合された複数の基板、および
前記積層体の厚さを通じて延在する少なくとも１つのスルービア、
を備え、
前記複数の基板の各々が、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、積層体。
【００９２】
実施形態２９
前記積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板を含む、実施形態２８に記載の積層体。
【００９３】
実施形態３０
前記複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、実施形態２８または２９に記載の積層体。
【００９４】
実施形態３１
積層体において、
第１の基板と少なくとも１つの追加の基板を含む複数の基板、
前記第１の基板内の少なくとも１つのブラインドビア、および
前記少なくとも１つの追加の基板内の少なくとも１つのスルービア、
を備え、
前記複数の基板の各々が、該複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された表面を有し、
前記複数の基板の別のものの表面に取り外し可能に結合された該複数の基板の各々の表面が、該複数の基板の剥離の際に約０．６ｎｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する、積層体。
【００９５】
実施形態３２
前記積層体が、互いに取り外し可能に結合された２つ以上の基板を含む、実施形態３１に記載の積層体。
【００９６】
実施形態３３
前記複数の基板が、ファンデルワールス力を使用して、互いに結合されている、実施形態３１または３２に記載の積層体。
【符号の説明】
【００９７】
１００    完成物品
１０２、３１２、３２２    第１の表面
１０４、３１４、３２４    第２の表面
１０６    ビア
３００、４００    積層体
３０６    損傷域
３０８    スルービア
３１０    第１の基板
３２０    第２の基板
４１０、４２０、４３０    基板
５００    エッチング液
【図１】
2019529310.tif 000004
【図２】
2019529310.tif 000005
【図３Ａ】
2019529310.tif 000006
【図３Ｂ】
2019529310.tif 000007
【図３Ｃ】
2019529310.tif 000008
【図３Ｄ】
2019529310.tif 000009
【図４】
2019529310.tif 000010
【図５】
2019529310.tif 000011
【国際調査報告】
2019529310.tif 000012
2019529310.tif 000013